CN105393027B - 用于交通工具的换档范围转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于交通工具的换档范围转换装置。该装置包括盖单元；旋转单元；控制单元和主体单元，其中旋转单元包括暴露于盖部分外部的旋钮操作部分；和插入旋钮操作部分中以通过旋钮操作部分旋转并感测旋钮操作部分的旋转的传感部分，其中控制部分包括使变速器换档到停车范围的停车按钮；显示变速器的工作范围的显示部分；和感测旋转单元的旋转的传感器，且其中主体单元包括耦合至传感部分或从传感部分脱离以限制旋转单元的旋转的锁定部分；传感部分的一侧被插入至其中以当旋钮操作部分被旋转时允许返回至初始位置的凸轮；和接纳锁定部分和凸轮的主体。因此本发明可利用可旋转安装的旋钮控制交通工具的换档范围且无论工作换档范围如何都使变速器在停车范围中操作。

Description

用于交通工具的换档范围转换装置
技术领域
本发明涉及一种用于交通工具的换档范围转换装置，更具体地说，涉及一种用于交通工具的、能够通过可旋转地安装的旋钮控制交通工具的换档范围且无论工作换档范围如何都允许变速器被换档到停车范围的换档范围转换装置。
背景技术
交通工具例如汽车具有除了作为移动工具的功能外还能够为使用者提供更稳定且更舒适的行驶状态的各种功能。发动机和变速器作为交通工具的核心驱动部件已经发展为电子控制的，并且进一步地，交通工具的多种部件被数字化或已发展为数字化。
同时，配备有自动变速器的交通工具迅速增加以用于在市中心的交通拥挤的情况下平稳地且容易地行进。当驾驶员使用变速杆设定期望的换档范围时，由驾驶员设定的换档范围被传送到用于执行变速器和各种控制单元的控制的TCU(变速器控制单元)，使得控制单元当交通工具被启动时控制电力的供给和切断且电气控制在交通工具的行进期间被设定的另一换档范围和该换档范围中的倒车档范围的设置和释放。
这种用于交通工具的换档范围转换器在韩国专利号10-1158612和美国专利公开的公开号20070261509中公开。
根据相关技术的用于交通工具的换档范围转换器可能是不便的，因为当重新启动交通工具时驾驶员在将旋钮设置在停车位置处的状态下将变速器改变到停车范围。另外，存在的问题在于换档范围转换器具有复杂的结构和增大的尺寸，是由于换档范围转换器具有马达和用于自动调节旋钮的位置以解决以上不便的齿轮。
发明内容
技术问题
因此，本发明已鉴于上述问题被作出，并且本发明的目的在于提供一种用于交通工具的换档范围转换装置，当交通工具的点火装置关闭时，所述换档范围转换装置能够允许变速器被自动换档到停车范围，从而解决了当重新启动交通工具时将旋钮设置到停车位置的不便。
另外，本发明的另一个目的在于提供一种用于交通工具的换档范围转换装置，无论旋钮的位置和变速器的工作范围如何，所述换档范围转换装置都能够允许变速器被转换到停车范围。
另外，本发明的再另一个目的在于提供一种用于交通工具的换档范围转换装置，所述换档范围转换装置能够通过简单的结构允许旋钮自返回至固定的空档位置。
另外，本发明的另外的目的在于提供一种用于交通工具的换档范围转换装置，所述换档范围转换装置能够允许驾驶员视觉地识别出交通工具所设定的换档范围以安全地且容易地操作变速器。
技术方案
根据本发明的一个方面，一种用于车辆的换档范围转换装置包括：盖部分；旋转单元，所述旋转单元包括暴露于盖部分外部的旋钮操作部分和插入旋钮操作部分中以便通过旋钮操作部分旋转并且感测旋钮操作部分的旋转的传感部分；控制单元，所述控制单元包括用于使变速器换档到停车范围的停车按钮、用于显示变速器的工作范围的显示部分和用于感测旋转单元的旋转的传感器；和主体部分，所述主体部分包括耦合至传感部分或从传感部分脱离以限制旋转单元的旋转的锁定部分、传感部分的一侧被插入其中以当旋钮操作部分旋转时允许返回至初始位置的凸轮和接纳锁定部分和凸轮的主体。
另外，盖部分还可以包括布置于旋钮操作部分和传感部分之间的中盖。中盖可以具有形成于其一侧上以便不朝向盖部分的外周表面突出的开口部分。中盖可以形成为以便在与开口部分相反的方向上向上倾斜。
另外，传感部分可以包括轴和移动块，轴的一端插入旋钮操作部分的下部部分中，轴具有形成为在轴的另一端附近与轴的纵向方向相交的通孔，移动块形成于轴的两端之间，控制单元可以包括布置于旋钮操作部分和传感部分之间的基片，并且停车按钮、显示部分和传感器可以被电连接至基片。
另外，移动块可以具有耦合至其上侧的磁体。磁体可以具有圆弧形状，并且具有在其纵向方向上分开的两极。
另外，移动块可以具有形成于其下侧上以便朝向移动块的外周表面突出的多个突出部分。
另外，传感部分还可以包括插入通孔中以便向其两侧突出的滑动销和置于滑动销的两端之间的弹性构件。
另外，凸轮可以布置成使得滑动销的两端实现与凸轮滑动接触。凸轮可以在其内周表面上具有用于允许滑动销突出到最大限度的两个固定位置，并且每个固定位置的左和右两侧可以朝向固定位置倾斜。
另外，传感器可以布置在磁体附近基片的下侧中。停车按钮可以通过具有弹性恢复力的转换器被连接至基片。
另外，锁定部分可以包括接纳于主体部分中的螺线管、耦合至螺线管以被向前和向后移动的锁定构件和在锁定构件的侧部上用于导引锁定构件向前和向后运动的导引构件。
另外，锁定构件可以具有面向移动块的突出部分的锁定槽，并且当突出部分通过借助于所述螺线管的运动而被插入锁定槽中时，旋转单元的旋转可以被限制。
有益效果
根据本发明，能够通过当交通工具的点火装置关闭时将变速器自动换档到停车范围来解决当重新启动交通工具时将旋钮设置到停车位置的不便。
另外，由于本发明具有用于通过驾驶员的操作而使变速器换档到停车范围的停车按钮，因此无论旋钮的位置和变速器的工作范围如何都能够使变速器换档到停车范围。
另外，本发明可以通过形成于凸轮的内周表面上的旋钮的一部分被插入其中的阶梯状部分和被耦合至旋钮以实现与凸轮的内周表面弹性接触的滑动销使旋钮自返回至固定的空档位置。
另外，通过利用显示部分用光辐照变速器的工作范围能够安全且容易地操作变速器，以便视觉地识别出驾驶员所设定的交通工具的换档范围。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的用于交通工具的换档范围转换装置的透视图；
图2是示出图1的用于交通工具的换档范围转换装置的分解的透视图；
图3是沿着图1的用于交通工具的换档范围转换装置中的线A截取的横截面透视图；
图4是用于示出中盖的、图3的部分“B”的放大图；
图5是用于示出停车按钮的、沿着图1的线C截取的横截面透视图；
图6是用于示出传感器的、图3的部分“D”的放大图；
图7是用于示出凸轮的、沿着图3的线“E-E”截取的横截面透视图；
图8是根据图1中的旋转单元的旋转位置示出传感部分和凸轮的位置的视图；
图9是根据图8中的旋转单元的旋转示出传感器的电压特性的图；
图10a至图10d是根据图1中的旋钮操作部分的转动示出换档范围的变化的视图；
图11是示出图1中的传感部分和锁定部分的视图；且
图12a和图12b是示出图11中的传感部分和锁定部分之间的锁定状态或解锁状态的视图。
具体实施方式
现在将对本发明的各实施方式作出详细地参考，其示例在附图中被示出。在附图中，为了便于描述和清楚起见，每条线的粗度或尺寸被扩大、省略或示意性地示出。另外，本文中使用的术语是考虑到本发明的功能所定义的术语，而且该术语取决于使用者或操作者的意图或实践而可以是可变的。因此，此类术语应该基于本文中所公开的全部内容来确定。
图1是示出根据本发明的实施方式的用于交通工具的换档范围转换装置的透视图。图2是示出图1的用于交通工具的换档范围转换装置的分解的透视图。图3是沿着图1的用于交通工具的换档范围转换装置中的线A截取的横截面透视图。
参照图1至图3，根据本发明的实施方式的用于交通工具的换档范围转换装置10包括盖部分100、暴露于盖部分100外部且可旋转地安装至盖部分100的旋转单元200、通过旋转单元200的旋转来控制并显示变速器的工作范围的控制单元300、以及接纳用于限制旋转单元200的旋转的锁定部分410和用于返回旋转单元200的凸轮420的主体部分400。用于交通工具的换档范围转换装置10可以通过由驾驶员的操作使旋转单元200旋转来转变交通工具的换档范围。
盖部分100形成为使得旋转单元200和控制单元300的各部分暴露在盖部分100的外部。盖部分100包括布置在其外侧处的上盖110、插入上盖110中的覆盖物120、以及耦合至覆盖物120的下部部分的中盖130。上盖110包围后面描述的旋转单元200的旋钮操作部分210和控制单元300的显示部分320，以便固定它们的位置。
中盖130被耦合至覆盖物120的下部部分以便被布置在旋钮操作部分210和将在后面介绍的传感部分220之间。中盖130具有形成于其一侧上的开口部分131以便不会朝向盖部分100的外周表面突出。如图4所示，中盖130形成为以便在与开口部分131相反的方向上向上倾斜。中盖130允许经由旋钮操作部分210引入的异物(液体类)通过中盖130的倾斜流向开口部分131并且经由开口部分131被排放到外部，从而防止异物被引入位于盖部分100下方的控制单元300和主体部分400。
旋转单元200包括暴露于盖部分100外部的旋钮操作部分210、以及插入旋钮操作部分210中以便通过旋钮操作部分210旋转并且感测旋钮操作部分210的旋转的传感部分220。旋转单元200通过利用由驾驶员的操作所旋转的旋钮操作部分210使传感部分220旋转来转变交通工具的换档范围。
旋钮操作部分210包括旋钮帽211、上部被插入旋钮帽211的旋钮环212、以及与旋钮帽211和旋钮环212一起耦合的旋钮213。旋钮213具有围绕其外周表面使得驾驶员容易地转动旋钮213的突出物。
传感部分220包括一端插入旋钮213的下侧中的轴221、形成于轴221的两端之间以便朝向轴221的外周表面突出的移动块222、以及形成为在轴221的另一端附近与轴221的纵向方向相交的通孔223。另外，传感部分220包括耦合至移动块222的上侧的磁体224、插入通孔223中的滑动销225、以及置于滑动销225的两端之间的弹性构件226。
轴221可以以具有多边形横截面形状的柱形物形成，使得轴221的插入旋钮213中的一端随着旋钮213的转动一起旋转。另外，轴221可以被旋入旋钮213使得轴221的插入旋钮213中的一端不从旋钮213脱离。
移动块222可以具有圆柱体形状以便在轴221的两端之间朝向其外周表面突出。磁体224被耦合至移动块222的上侧表面。移动块222具有形成于其下侧表面上以便朝向移动块222的外周表面突出的多个突出部分222a。磁体224具有圆弧形状，并且具有在其纵向方向上分开的两极。突出部分222a被插入将在后面描述的锁定部分410中或从锁定部分410脱离，从而能够使旋转单元200旋转或者不旋转。
滑动销225通过置于其两端的之间的弹性构件226被耦合，并且被插入通孔223中以便向其两侧突出。滑动销225可以实现与即将在后面描述的凸轮420的内周表面滑动接触，并且通过与凸轮420的接触被插入至通孔223内侧。另外，滑动销225设置为被提供弹力，以便通过弹性构件226向通孔223之外突出。滑动销225的与凸轮420接触的一端具有圆半球形状。
控制单元300包括用于通过感测旋转单元200的旋转而使变速器换档到停车范围的停车按钮310、用于显示变速器的工作范围的显示部分320、以及用于感测旋转单元200的旋转的传感器330。控制单元300包括布置于旋钮操作部分210和传感部分220之间的基片340。停车按钮310、显示部分320和传感器330被电连接至基片340。控制单元300通过传感器330感测旋转单元200的旋转，并且根据旋转单元200的旋转来发送换档信号以调节交通工具的换档范围。另外，控制单元300通过根据所设置的换档范围打开或关闭停车按钮310或显示部分320的光源350来显示所设置换档范围。
无论工作换档范围如何，停车按钮310都可以使变速器换档至停车范围。如图5所示，停车按钮310通过耦合至停车按钮310的下部部分的转换器360被连接至基片。转换器360具有弹性恢复力，并且在按压停车按钮310之后使停车按钮310返回至初始位置。
显示部分320配置成使得换档范围作为符号例如R(倒车)、N(空档)、D(前进)和S(斜坡或第二档阶段)被显示在显示部分320的上部部分上且每个范围的工作状态都利用光源350来显示。显示部分320可以根据变速器的类型使换档范围显示为其他特性或数量。
如图6所示，传感器330被布置在基片340的下部部分处以便与磁体224间隔开。传感器330根据随着旋转单元200的旋转一起移动的磁体224的磁力方面的变化利用传感器330的电压值来感测旋转单元200的旋转。
主体部分400包括耦合至传感部分220或从传感部分220脱离以限制旋转单元200的旋转的锁定部分410、传感部分220的一侧被插入其中以当旋钮操作部分210旋转时允许返回至初始位置的凸轮420、以及接纳锁定部分410和凸轮420的主体430。
锁定部分410包括接纳于主体430中的螺线管411、耦合至螺线管411以被向前和向后移动的锁定构件412、以及在锁定构件412的侧部上用于导引锁定构件412向前和向后运动的导引构件413。锁定部分410具有形成于锁定构件412上以便面向移动块222的突出部分222a的锁定槽412a。当突出部分222a被插入通过螺线管411移动的锁定构件412的锁定槽412a中时，限制旋转单元200旋转。另外，当突出部分222a从锁定槽412a脱离时旋转单元200能够旋转。
凸轮420被布置在锁定构件412的下方使得滑动销225的两端滑动摩擦。如图7所示，凸轮420被布置在面向主体430中的滑动销225的位置处。凸轮420在其内周表面上具有用于允许滑动销225突出到最大限度的两个固定位置421。每个固定位置421的左侧和右侧朝向固定位置倾斜。
因此，当旋转单元200旋转时滑动销225从固定位置偏离，并且返回至滑动销225通过弹性构件226的弹力突出到最大限度时的位置。即，当旋转单元200通过驾驶员的操作而旋转然后移除驾驶员的操作力时，滑动销225通过弹性构件226的弹力和凸轮420的倾斜被返回至最大地突出的固定位置421，并且自返回至通过一起使旋转单元200旋转的旋转之前的位置。
图8是根据图1中的旋转单元的旋转位置示出传感部分和凸轮的位置的视图。图9是根据图8中的旋转单元的旋转示出传感器的电压特性的图。
参照图8和图9，当驾驶员不操作旋转单元200时，滑动销225定位在固定位置421，c或e处。在这种情况下，变速器定位在空档范围中。当驾驶员操作旋转单元200使得变速器在R(倒车)范围时，滑动销225从固定位置421经过弯曲部b并且移动到位置a以便为驾驶员提供操作感觉。在这种情况下，当驾驶员的操作力被移除时，滑动销225通过弹性构件226的弹力和凸轮420的内周表面的倾斜而返回至固定位置421。
另外，当驾驶员操作旋转单元200使得变速器在D(前进)或S(斜坡或第二档阶段)范围中时，滑动销225从固定位置421经过弯曲部f并且移动到位置g以便为驾驶员提供操作感觉。在这种情况下，当驾驶员的操作力被移除时，滑动销225通过弹性构件226的弹力和凸轮420的内周表面的倾斜而返回至固定位置421。
传感器330根据旋转单元200的旋转输出如图9所示的信号。即，传感器330设置成使得当旋转单元200处于最大冲程时电压值输出在小于来自传感器330的最小电压值输出和最大电压值输出之间的某区段之内。这样做是为了防止当传感器330短路时，由于电压值在具有最小电压值输出或最大电压值输出的操作区段中的重叠而无法区分异常状态。
为了解决这一问题，在最大冲程点处的电压值可以利用可编程的线性霍尔传感器来设置，或者考虑到传感器330的敏感度，可以使用能够在最大冲程处获得期望电压值的霍尔传感器。
图10a至图10d是根据图1中的旋钮操作部分的转动示出换档范围的变化的视图。
参照图10a至图10d，变速器的换档范围根据旋钮操作部分210的转动来定义。当旋钮操作部分210在逆时针方向上从固定的N1位置转动一次并且然后移除驾驶员的外力时，旋钮操作部分210再次自返回至N1位置。因此，可以完成变速器在R范围中的设置(图10a)。
另外，为了将变速器设置在D范围中，旋钮操作部分210在顺时针方向上从固定的N1位置转动两次并且然后通过移除驾驶员的外力而自返回至N2位置，则可以完成变速器在D范围中的设置(图10b)。
当旋钮操作部分210在顺时针方向上从固定的N2位置转动一次并且然后移除驾驶员的外力时，再次自返回至N2位置。因此，可以完成变速器在D范围中的设置(图10c)。另外，为了将变速器设置在R范围中，旋钮操作部分210在逆时针方向上从固定的N2位置转动两次并且然后通过移除驾驶员的外力而自返回至N1位置，则可以完成变速器在R范围中的设置(图10d)。另外，为了选择变速器的S范围，当D范围被选定后再进行一次D范围的选择过程时，变速器可以被设置在S范围中。
图11是示出图1中的传感部分和锁定部分的视图。图12a是示出图11中的传感部分和锁定部分之间的锁定状态的视图，且图12b是示出图11中的传感部分和锁定部分之间的解锁状态的视图。
参照图11、12a以及图12b，可以通过锁定部分410限制传感部分220旋转。即，传感部分220的旋转可以通过将传感部分220的突出部分222a插入通过螺线管411移动的锁定构件412的锁定槽412a中来限制(a)。另外，传感部分220可以按这样的方式使得突出部分222a通过锁定构件412的反向运动从锁定槽412a脱离而旋转(b)。
如上所述，本发明以附图中示出的实施方式为参考进行了说明，但这些实施方式仅仅属于示例。对于本领域技术人员明显的是，各种变更以及等同的其他实施方式由其作出。因此，本发明的所要保护的范围应在下面的权利要求中被限定。
[参考标记的描述]
10：用于交通工具的换档范围转换装置 100：盖部分
110：上盖 120：覆盖物
130：中盖 131：开口部分
200：旋转单元 210：旋钮操作部分
211：旋钮帽 212：旋钮环
213：旋钮 220：传感部分
221：轴 222：移动块
222a：突出部分 223：通孔
224：磁体 225：滑动销
226：弹性构件 300：控制单元
310：停车按钮 320：显示部分
330：传感器 340：基片
350：光源 360：转换器
400：主体部分 410：锁定部分
411：螺线管 412：锁定构件
412a：锁定槽 413：导引构件
420：凸轮 421：固定位置
430：主体

Claims (13)

1.一种用于交通工具的换档范围转换装置，包括：
盖部分；
旋转单元，所述旋转单元包括暴露于所述盖部分的外部的旋钮操作部分和插入所述旋钮操作部分中以便通过所述旋钮操作部分旋转并且感测所述旋钮操作部分的旋转的传感部分；
控制单元，所述控制单元包括用于使变速器换档到停车范围的停车按钮、用于显示所述变速器的工作范围的显示部分和用于感测所述旋转单元的旋转的传感器；和
主体部分，所述主体部分包括耦合至所述传感部分或从所述传感部分脱离以限制所述旋转单元的旋转的锁定部分、所述传感部分的一侧被插入其中以当所述旋钮操作部分旋转时允许返回至初始位置的凸轮和接纳所述锁定部分和所述凸轮的主体，
其中所述盖部分还包括布置于所述旋钮操作部分和所述传感部分之间的中盖，并且
其中所述中盖具有形成于所述中盖的一侧上以便不朝向所述盖部分的外周表面突出的开口部分。
2.根据权利要求1所述的换档范围转换装置，其中所述中盖形成为以便在与所述开口部分相反的方向上向上倾斜。
3.根据权利要求1所述的换档范围转换装置，其中：
所述传感部分包括轴和移动块，所述轴的一端插入所述旋钮操作部分的下部部分中，所述轴具有形成为在所述轴的另一端附近与所述轴的纵向方向相交的通孔，所述移动块形成于所述轴的两端之间；且
所述控制单元包括布置于所述旋钮操作部分和所述传感部分之间的基片，并且所述停车按钮、所述显示部分和所述传感器被电连接至所述基片。
4.根据权利要求3所述的换档范围转换装置，其中所述移动块具有耦合至所述移动块的上侧的磁体。
5.根据权利要求4所述的换档范围转换装置，其中所述磁体具有圆弧形状，并且具有在所述磁体的纵向方向上分开的两极。
6.根据权利要求3所述的换档范围转换装置，其中所述移动块具有形成于所述移动块的下侧上以便朝向所述移动块的外周表面突出的多个突出部分。
7.根据权利要求3所述的换档范围转换装置，其中所述传感部分还包括插入所述通孔中以便向所述通孔的两侧突出的滑动销和置于所述滑动销的两端之间的弹性构件。
8.根据权利要求7所述的换档范围转换装置，其中所述凸轮布置成使得所述滑动销的两端实现与所述凸轮滑动接触。
9.根据权利要求8所述的换档范围转换装置，其中所述凸轮在所述凸轮的内周表面上具有用于允许所述滑动销突出到最大限度的两个固定位置，并且每个固定位置的左侧和右侧朝向所述固定位置倾斜。
10.根据权利要求4所述的换档范围转换装置，其中所述传感器布置在所述磁体附近所述基片的下侧中。
11.根据权利要求3所述的换档范围转换装置，其中所述停车按钮通过具有弹性恢复力的转换器被连接至所述基片。
12.根据权利要求3所述的换档范围转换装置，其中所述锁定部分包括接纳于所述主体部分中的螺线管、耦合至所述螺线管以被向前和向后移动的锁定构件和在所述锁定构件的侧部上用于导引所述锁定构件向前和向后运动的导引构件。
13.根据权利要求12所述的换档范围转换装置，其中所述锁定构件具有面向所述移动块的突出部分的锁定槽，并且当所述突出部分通过借助于所述螺线管的运动而被插入所述锁定槽中时，所述旋转单元的旋转被限制。
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